Многие из нас увлекаются спортом, и даже не говоря о профессиональных спортсменах, желание немного улучшить свои результаты – присуще каждому, кто им увлечен. О способах, которые могут в этом помочь, о том как происходит процесс "дозаправки" в человеческом организме, а так же о том , как самостоятельно , в домашних условиях приготовить спортивный напиток, ориентированное именно на ваши потребности, мы и поговорим в этой статье. Те же , кто не увлекаются спортом, возможно, смогут почерпнуть для себя интересную информацию о том как работает наш организм.

Небольшой дисклеймер:

1. Любые эксперименты над собственным организмом = здоровьем , каждый производит на свой собственный страх и риск , автор не несет ответственности за любые негативные или позитивные последствия данного действа. Отдельно хочу заметить , что людям с хроническими заболеваниями обмена веществ, как то диабетом , заболеваниями печени или почек,   категорически не рекомендуется  употреблять высоко-углеводные смеси и их вариативы.

2. Автор не силен в русско-язычной терминологии вследствие работы с подобными материалами на английском языке ,извините заранее если терминология будет своевольной,  поправляйте пожалуйста,  я стараюсь указывать термины на обоих языках. Статья в стиле науч-поп, но поскольку мы на хабре, никаких "домохозяйкиных" терминов не будет.

3. В данной статье использованы материалы, имеющие статус научных работ, список изложен в конце статьи. И главное - я не зову вас ни в какой телеграмм канал, только Хабр.

Общая теория

Люди, активно занимающиеся спортом и ведущие активный образ жизни, зачастую нуждаются в дополнительной энергии, в отличие от людей ведущих не слишком активный образ жизни. Как известно еще со школы, главные источники энергии для человеческого организма- белки  жиры , углеводы, получаемые нами с питанием. В результате метаболических процессов, потребленная пища превращается в различные энергетические формы, например,  широко известный  Adenosine triphosphate (ATP или АТФ) и другие его производные. В связи с особенностями метаболизма , не все катаболиты одинаково эффективны в процессе превращения в энергию, углеводы или carbohydrates лидируют здесь и в скорости и в % соотношении. Вообще в высших живых организмах, к коим мы так же относимся, присутствуют три основные системы  снабжающие нас энергией – две из них анаэробные, где процессы происходят без участия кислорода и одна из них аэробная – где кислород играет роль окислителя. Anaerobic Alactic (ATP-CP) или Anaerobic Lactic (Glycolytic) системы питания , обе эти системы очень похожи друг на друга , обе используют вышеупомянутый АТР, обе не нуждаются в усиленном кровообращении и следовательно кислороде,  но Lactic система использует запасы гликогена , катаболизируемые анаэробным гликолизом , в то время Alactic – другой энергетический субстрат - creatine phosphate.  Третья и главная система, позволившая в свое время совершить эволюционный скачок – аэробная , использующая глюкозу в качестве субстрата и кислород , в качестве окислителя.

Итак – глюкоза (она может принимать в нашем организме различные формы) и кислород нам нужны для активной жизни, для занятий спортом. Наш организм несомненно имеет запасы глюкозы и способы доставить к ней кислород , но не всегда этого достаточно, особенно когда речь идет о высоких нагрузках. Особенно остро этот вопрос встает тогда, когда мы говорим о достижении maximal aerobic power (MAP) при VO2Max.

VO2Max – это параметр показывающий максимальный объем кислорода переработанный организмом в течении периода повышенной нагрузки соотнесенный на кг веса спортсмена. Соответственно измеряется в ml/kg*min. По сути – это комплексная способность организма переносить и метаболизировать кислород, полученный за промежуток времени к его активным потребителям (органам и тканям). Сравнительные цифры такие : собаки хаски (одни из самых выносливых млекопитающих) имеют VO2max в районе 200 и больше ml/kg*min, люди, - олимпийские чемпионы в беге на длинные дистанции или лыжных гонках, примерно в районе 90 , обычный человек, не занимающийся спортом активно – 35-40, у мужчин, у женщин этот показатель как правило на 20-25% меньше. Ограничивающие факторы здесь простые – в первую очередь это pulmonary function - способность легких захватывать воздух, легочных альвеол- выхватывать из этого воздуха кислород , далее транспортная способность – объем крови, биологические ее показатели (качество , объем , количество эритроцитов), cardiac output (грубо - способность сердца перекачивать кровь). Про VO2max можно говорить долго, есть способы этот параметр улучшать , как тренировками так и медикаментозно -  возможно это тема для еще одной статьи.

Итак вернемся к МАР – достижении максимальной эффективности при аэробной( происходящей при активном участии кислорода) нагрузке.  И прежде чем переходить к рассуждениям как нам ее улучшить – давайте рассмотрим главные ограничивающие факторы, я бы выделил их три:

• Dehydration (обезвоживание.. – изменение водного баланса организма ниже порогового значения ).

• Истощение запасов гликогена ( специальная форма углеводов, предназначенная для хранения в клетках) в мышечной ткани.

• Ограниченная доступность глюкозы в крови.

Все эти факторы комплексно влияют на усталость, как следствие ухудшение показателей выносливости и способности выполнять поставленные задачи.

Как и любой не органический двигатель, наше тело , при выполнении работы выделяет тепло и как и в любом автомобильном моторе это тепло нужно от тела отводить , это достигается разными методами – инфракрасным излучением в пространство , перекачкой жидкостей и газов с одного места в другое  ,выделением пара через поры кожи.  Последнее  , более известное в простонародье, как потение или потоотделение, отвечает примерно за 80% данной работы.  На нем мы и сосредоточимся.

Как сообщает нам Википедия – «потоотделение – средство терморегуляции, базирующееся на способности эккриновых желез , богатых водой , выделять жидкость в довольно больших объемах» , некоторое люди при хорошей нагрузке способны терять до 4 !! литров в час.

Как известно , до 50-75% наше тело состоит из воды (для взрослого индивидуума) . 2/3 этого объема заключены во внутриклеточном пространстве, 1/3 – во вне-клеточном , из которых плазма крови занимает около 1/5 объема к остальным вне-клеточным жидкостям.

Homeostasis - все жидкости в организме подчинены единому правилу организма – поддержанию баланса или  гомеостаза.

Возвращаясь к нашему спортсмену , который , простите , потеет ,нарушая гомеостаз , давайте заглянем вовнутрь . По мере истощения жидкостей организма ,  снижается общий объем циркулирующей крови, следовательно уменьшается Cardiac filling (наполнение сердца кровью) , что ведет к уменьшению венозного возврата, объем  stroke (сердечного выброса) уменьшается. Естественно наш организм, за миллионы лет эволюции привыкший и не к таким издевательствам над собой – пытается эту проблему решить , увеличением сердечного ритма (и конечно же реабсорбцией , но о ней поговорим позже). В медицине этот «трюк» называется cardiovascular drift, что дает нашему спортсмену возможность все же продолжать выполнять поставленную задачу, хотя и при сниженной интенсивности.  Отрицательная сторона медали – «пыхтим больше, получаем меньше» , да и как у неорганических моторов – больше тепла выделяем, ниже КПД.

Во многих местах сосудов, в том числе и в районе сердца, у человека расположены несколько групп рецепторов – это баро- и осмо- рецепторы они то и следят за «осмоляльностью» (рассмотрим этот термин очень подробно позже) и давлением крови.  Как уже упоминалось выше , за миллионы лет эволюции, наш организм , адаптируясь к «издевательством» над ним хозяина, наладил упредительную систему, не позволяющую индивидууму «умереть быстро»  - потеря организмом даже 1% внеклеточной жидкости(главное депо- запас) уже сигнализирует тревогу , потеря около 4% - ведет физиологическим препятствиям организма для продолжения нагрузки (сигналы мозга, ферменты препятствующие сокращению мышц и тп), а свыше 6% - от предупреждений организм переходит к решительным действиям,  в виде прекращения потоотделения , повышения температуры тела и следующего за ним теплового удара, как финала для особо упорных.

И так, описанное выше обезвоживание (dehydration),  совместно с изменением уровня глюкозы в плазме и истощением запаса гликогена в мышцах ,приводят к невозможности продолжения выполнения задачи . Есть конечно жиры , не будем про них забывать , тем более некоторые только о них и думают, но к огромному сожалению последних, жиры могут обеспечить поддержание только  низко-интенсивной нагрузки , примерно на уровне 25% от V2Omax.

Вы скажете – «Автор, но мы же можем идти сутками…» , да – но не быстро. Способность выполнять низко-интенсивную нагрузку обеспечивается за счет печени , которая способна синтезировать глюкозу «де ново» в небольших объемах и с посредственной скоростью. Вместе с увеличением интенсивности нагрузки потребность в глюкозе возрастает, пропорционально заявленной нагрузке, поэтому для возвращения к  способности выполнять высокоинтенсивную нагрузку нам нужно время и питание.

Давайте вернемся к нашему спортсмену , который еще в самом начале тренировки, теперь мы знаем, что совокупность запасов гликогена в клетках и уровня глюкозы в крови – ключ к успешному выполнению задачи при довольно серьезной , но не максимальной интенсивности (такой как 65% от VO2max) , первым в бой идет запас гликогена в мышцах. Тут тоже все не просто…  Основные запасы гликогена в человеческом теле – это печень и мышечная ткань. Для среднего мужчины это 100-150г в печени и 400-500г в мышцах, прочие хранилища не столь существенны для рассмотрения. Как вы понимаете – запасы , они и на то запасы, что б кто попало их не трогал. Вспоминаем о том, что основное топливо организма – глюкоза , а гликоген еще нужно в нее преобразовать. Glycogenolysis – или преобразование гликогена в глюкозу происходит как в печени так и в мышечной ткани , единственное что их различает – разные ферменты , ответственны за активацию процесса. Я не буду расписывать детально весь процесс метаболизма углеводов , многие его знают  , но некоторые моменты стоит уточнить.

Итак – при поступлении углеводов и белков в виде пищи , уровень глюкозы в крови растет , на что поджелудочная железа выделяет специальный гормон инсулин ,   глюкоза через портальную вену попадает в гепатоциты (клетки печени) где инсулин , воздействуя на клетки печени , заставляет их выделять ферменты включая glycogen synthase  , которые в свою очередь добавляют молекулу глюкозы к полисахариду(длинной цепи аналогичных молекул) глюкану. После завершения питания, уровень глюкозы в крови падает , инсулина выработка так же сокращается и идет обратный процесс – продолжение снабжения организма энергией , где Glycogen phosphorylase – фермент отщепляющий молекулу сохраненного гликогена от цепочки для превращения ее обратно в глюкозу. Регулирует этот процесс новый фермент – Glucagon – как бы антагонист инсулина (делающий обратные действия). Его вырабатывают а-клетки поджелудочной железы, в результате мы имеем эндогенный(базирующийся на внутренних ресурсах) процесс синтеза глюкозы. Таким образом, даже если вы совсем откажетесь от сладкого,  у организма есть путь из чего сделать глюкозу.

Примечательно, что данный механизм - новомодный тренд в сегодняшней фармацевтике – а именно Ozempic и прочие Semaglutide-базированные,  GLP (Glucagon like peptide) препараты, принцип действия которых базируется на блокировке работы аппарата эндогенного синтеза глюкозы. Изначально предназначенный для лечения диабета, он с тысячекратным успехом используется сейчас для лечения ожирения. И симптоматика о которой рассказывают люди , принимающие его – это полное отсутствие аппетита , вялость , подавленное настроение – отсутствие энергии.

Вернемся к нашему спортсмену. Только что мы рассмотрели процессы происходящие в печени, а в клетках мышечной ткани все немного по другому – т.к. мышечные клетки не имеют в своем арсенале glucose-6-phosphatase – один из ферментов,  что позволяет гликогену из печени попасть в кровь в виде глюкозы, хранилища в мышцах предоставлены только для них самих.  

При различных видах нагрузки, в организме задействуются различные пути «питания/энергии» , например при анаэробной нагрузке – тяжелая атлетика или изометрические упражнения , где характерны высокие , но непродолжительные нагрузки задействуются Anaerobic Alactic (ATP-CP) или Anaerobic Lactic (Glycolytic) системы питания , рассмотренные выше. Действие Alactic – самое короткое – секунды , Lactic – позволяет работать чуть дольше  - в пределах пары минут.  То же и с восстановлением – Alactic система способна восстановить свою работоспособность в течении пары минут , в то время как восстановление Lactic займет около часа.  Обеспечивать же организм энергией длительное время способна аэробная система Aerobic Energy System – использующая глюкозу и кислород. Конечно – наш организм не цифровая машина, не возможно исключить совместную работу систем, просто нужно понимать, что при разных обстоятельствах, разные системы начинают доминировать, под воздействием регулирующих ферментов.

Резюмируя - становится понятно, что своевременное восполнение запасов энергии  и влаги – ключ к поддержанию производительности на высоком уровне. В дополнение, можно заметить, что все люди разные и различие в метаболических системах, системах запаса воды и энергии, делает нас всех чрезвычайно индивидуальными и абсолютно по разному готовыми или способными выполнять те или иные нагрузки.

На одном шаге к практике - восполнение энергии и не только

Казалось бы – «что тут думать !» , основываясь на том что написано выше – бери сахар, растворяй в воде и пей сколько влезет и будет и регидрация и снабжение углеводами … и в целом это правильная мысль, но как и во многих вещах – «дьявол кроется в мелочах».

Дело в том , что и вода и углеводы имеют возможность проникать в наш организм только по особым правилам. Начнем с воды..

Вспоминая описанное выше, как только потери влаги приближаются к примерно 1% ее объема, организм не двусмысленно говорит нам – «хочу пить , хозяин» , а что б посыл этот не был голословным , сопровождает это определенными действиями- самые очевидные из них – сокращение слюноотделения слюнными железами и мозговые сигналы о необходимости «подзаправиться» - чувство жажды.

Процесс потребления воды начинается с ротовой полости, где расположены специальные рецепторы передающие в головной мозг сигнал , что мы потребляем воду. Тут важно понимать , что удовлетворение жажды и регидрация это две разные вещи. Сосание ледяных чипсов или полоскание полости рта может избавить нас на какое-то время от чувства жажды , но ситуацию с гидратацией это не изменит. При полоскании полости рта связка oropharyngeal receptors и Angiotensin (ANG) II система передают в специальный отдел мозга сигнал о присутствии жидкости и наш «обманутый» мозг выдает ферментный сигнал – «отмена тревоги по жажде», но поскольку осморецепторы в кровеносных сосудах  не видят положительных изменений, «тревога по жажде» возникает скоро вновь.

Нельзя обойти стороной еще один орган, активно участвующий в водо-обмене организма, это почки. Наши почки обладают способностью реабсорбировать воду из крови, запуская ее снова «в дело». Способность к реабсорбции, приводит к тому, что концентрация растворенных веществ в жидкости «на выход» (моче), значительно превышает концентрацию веществ в плазме крови, однако эта способность в свое время позволила позвоночным покинуть воду и приспособиться к жизни на суше. За сутки почки здорового человека фильтруют порядка 180-200 литров крови, если предположить что объем примерно 3.5л – это почти 60 кратный рефреш! В то же время объем выделяемой мочи – всего около 1.5л. Регулируется весь процесс двумя основными путями – это Bulk reabsorption, не регулируемая гормонально, происходит в проксимальных канальцах почечных нефронов и Regulated reabsorption , она регулируется особым гормонами в зависимости от водно-натриевого баланса организма и происходит в дистальных канальцах нефронов. Опять помним про гомеостаз.

Итак, пьем.., через пищевод вода поступает в желудок, какой-то объем попадет в кровь отсюда, но это ничтожное количество. Основное поглощение воды начинается в тонком кишечнике, за день он пропускает через себя до 9л жидкости, немного жидкости так же поглощается в следующим за тонким, толстым кишечником , около 1-1.5л и совсем немного выходит с экскрементами. Конечно не вся эта жидкость потребляемая извне, большую часть составляют выделения – слюнные, желудочные , печеночные и самого тонкого кишечника. 

Посмотрите на картинку реабсорбции жидкости. Здесь наглядно показан баланс – 1.5 литра потребляется извне, в среднем, 7 литров – это секреторные циркуляты, абсорбирующиеся в тонком кишечнике, 1.4л приходится на толстый кишечник и около 100мл секретируется с фекалиями.

Основное количество воды проникает в кровь посредством пассивного транспорта или осмоса, чуть меньший объем , но то же существенный – за счет активного транспорта – «натрий зависимого градиента». Натрий переносится из кишечника в клетки кишечных стенок посредством нескольких механизмов, в первую очередь за счет совместного транспорта с глюкозой и аминокислотами, а также за счет обмена Na+/H+. Поглощенный натрий быстро экспортируется из клетки далее , в межклеточное пространство или кровь, с помощью натриевых насосов — при поступлении большого количества натрия в клетку, большое количество натрия выкачивается из клетки, что устанавливает высокую осмолярность в небольших межклеточных пространствах между соседними энтероцитами (клетки кишечного эпителия). Вода же диффундирует в ответ на осмотический градиент, создаваемый натрием, в данном случае, в межклеточное пространство. Таким образом, вода всасывается в межклеточное пространство путем диффузии вниз по осмотическому градиенту. Однако, если рассматривать процесс в целом, транспорт воды из кишечника в кровь часто происходит против осмотического градиента – это важно, поскольку это означает, что вода может проникать в кровь, даже если осмолярность в кишечнике выше, чем осмолярность крови.

Давайте вспомним , что же такое принцип осмоса, многие слышали о нем благодаря домашним установкам очистки воды. Опять же Википедия нам сообщает, что осмос - это процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя, в сторону большей концентрации растворённого вещества из объёма с меньшей концентрацией растворенного вещества. В переносе на сказанное выше – растворитель , т.е. вода с растворенными в ней веществами (давайте не будем забывать, что наш кишечник это не фановая труба , там всегда есть какие-то вещества, с радостью растворяющиеся в воде), будет стремиться проникнуть через клеточную мембрану (apical membrane) туда – где концентрация веществ больше, дабы уровнять градиент. Помните про гомеостаз ?

Итак – кровь… Ученые выяснили, что наша кровь , будучи водным раствором, обладает осмоляльностью около 280 mOsmol /kg, за счет растворенных в ней веществ.

Небольшая ремарка , есть два очень похожих понятия в органической химии – осмолярность и осмоляльность , их часто путают и не без причины – поскольку обозначают они по сути одно и то же – количество молей растворенного вещества , только осмоляльность имеет ввиду растворение в килограмме растворителя или воды, а осмолярность в литре растворителя.  В случае водного раствора это вроде как и не особо важно , но.., биология требует точности – а как известно , при нагреве та же вода при том же весе , будет занимать слегка больший объем – поэтому применение понятия осмоляльность, где мы четко понимаем, какое количество растворителя используется,  будет точнее.

Итак, определившись с осмоляльностью крови , мы переходим к терминологии жидкостей в организме , а именно , жидкости имеющие осмоляльность равную 275-290 mOsmol /kg (мили-осм-моль на килограмм) называются изотоническими (равными крови), выше 290 – гипертоническими и ниже 275 – гипотоническими.

Дабы не перегружать читателя биологическими схемами кишечного всасывания( intestinal absorption) скажу , что осмотическое давление раствора является коллигативным свойством, то есть оно пропорционально количеству частиц растворенного вещества, присутствующих в растворе. Было выяснено, что наилучшим регидрирующим эффектом обладают гипотонические напитки (не вода), т.е. обладающие осмоляльностью ниже осмоляльности крови, но наличие в напитке растворенных углеводов увеличивает гидратацию. К сожалению и здесь не обходится без «но»… Не все углеводы одинаковы, например сукроза(сахар) влияет на этот процесс отрицательно. Второе важное «но», которое мы рассмотрим чуть позже это влияние электролитов (солей) на абсорбцию и наконец – как мы рассмотрели выше, по мере увеличения интенсивности нагрузки , осмоляльность крови меняется в большую сторону (загущается), т.е. напиток, который мы делали изотоническим(равным крови) на какое то время становится гипотоническим.

С водой разобрались, теперь к «топливу» , гипотонический напиток конечно хорошо, но наша-то задача – снабдить организм достаточным количеством углеводов! Опять же, ученые подсчитали – для активных тренировок на 85%VO2max нашему организму(среднему спортивно-подготовленному индивидууму мужского пола)  необходимо получить извне 90-150 г углеводов, это при том, что тонкий кишечник среднего человека способен усвоить не более 90г углеводов за час. Толстый кишечник так же способен усваивать углеводы, но не так эффективно , к тому же, микрофлора присутствующая в нем, потребляя сахара, начинает активно выделять газы, что не добавляет комфорта и эффективности нашему спортсмену.

Так, с количеством углеводов определились , теперь нужно понять каким образом их доставить , - конечно же с водой! И тут появляются первые практические трудности реализации.... Взгляните на график ниже :

Вместе с ростом концентрации растворенных веществ, падает скорость всасывания жидкости, что вполне оправдано, ведь большая часть воды движется по осмотическому градиенту, в то же время , растет скорость всасывания углеводов, совокупная эффективность поглощения воды и углеводов лежит где-то в районе 8-9% концентрации.

Окей, это уже результат – итого мы пришли к выводу , что 80-90г углеводов на литр воды будет в принципе и достаточно и эффективно для потребностей нашего спортсмена на час высоконагруженной тренировки. Чего проще, про сахар, мы выяснили чуть ранее , его не стоит использовать, ну и ладно, берем декстрозу (это обычная глюкоза, доступная в магазинах) , замешиваем 90г в литре и …. Понимаем , что мы опять упираемся в «но»…

Давайте взглянем на глюкозу - C6H12O6 , классическое органическое соединение, моносахарид , самый распространенный источник энергии для живых организмов. Входит  в состав многих полисахаридов, таких как крахмал, целлюлоза, гликоген. Посмотрев на ее формулу - C6H12O6 ,не трудно подсчитать молярную массу – это 180 г/моль , т.е. масса одного моля вещества. Быстренько прикидываем моляльность получившегося раствора, для этого всего лишь нужно разделить количество сольвента в молях (т.е. нашей глюкозы) на массу растворителя в килограммах (т.е. воды). Исходя из того что у нас 180 г весит один моль, а у нас всего 90г глюкозы , получается наша глюкоза занимает 0.5 моля , делим это на 1кг воды и получаем моляльность в 0.5 мол/кг или 500 мили-молей/кг.  «Ого»…  -говорим мы …, «гипотоник у нас явно не получился, перебрали аж в 2 раза, что же делать?»

Здесь нужно опять небольшое отступление в виде урока химии. Внимательный читатель заметил , что в какой-то момент я рассуждал в единицах измерения mOsm/kg или мили-осмотических-моль на кг (например осмоляльность крови 280 mOsm/kg), а в последнем расчете переключился на другие единицы – моли/кг (mol/kg). Нет , я не ошибся, в действительности это очень разные величины. Моляльность (т.е. количество растворенного вещества в килограмме воды) не равно осмоляльности (т.е. количеству образующихся при этом растворении частиц вещества), точнее не всегда. Возьмем NaCl , она же соль ,она же поваренная соль, она же хлорид натрия. Молярная масса соли 58.5 g/mol, растворив эти 58.5 грамм соли(т.е. 1 моль),  в 1кг воды мы получим 1 моль/кг раствор, осмоляльность которого будет в два раза больше! Т.е. 2 Osm/kg. Все дело в том, что соль состоит из Na и Cl, которые при растворении в воде образуют по одному катиону Na+ и аниону Cl-, т.е. в два раза больше частиц ! Быстро вспоминаем о том, что говорилось ранее –«осмотическое давление раствора является коллигативным свойством», т.е. зависящим от количества частиц. Таким образом, осмотическая концентрация соли будет равна удвоенной моляльной концентрации. Все немного по-другому с глюкозой, при растворении в воде она не диссоциирует, т.е. мы будем наблюдать n-количество молекул  C6H12O6 в растворе, следовательно, осмотическая концентрация, создаваемая глюкозой будет равна моляльной.

Вернемся к нашей проблеме – а именно слишком гипертоническая концентрация, в то время как нам нужна гипотоническая.. На помощь приходят другие виды углеводов – полисахариды. Полисахарид это по сути много, много молекул одного , или похожего моносахарида, соединенных в единую цепочку. Тут нам делает подарок пищевая промышленность в лице мальтодекстрина. Мальтодекстрин, это как правило, очень длинный и разветвленный полисахарид , состоящий из сборки ди-сахаридов мальтозы, которые в свою очередь, представляют собой две соединенные молекулы глюкозы. Поучают его путем гидролиза крахмала , а сырьем выступают кукуруза, рис, пшеница и тп.. весь мальтодекстрин маркируется согласно DE, что означает декстрозный-эквивалент, чем больше это число , тем короче цепочка , чем меньше, тем она длиннее (DE100 = глюкоза). Химическая формула C6nH(10n+2)O(5n+1), где n- число звеньев. В чем же выгода от мальтодекстрина ? – а в том, что например мальтодекстрин DE20, который я использую в своих напитках и который широко доступен в продаже , имеет молярную массу 990 g/mol (помним о глюкозе, которая 180)! Считать мы теперь умеем и быстро понимаем , что те же 90г мальтодекстрина, растворенные в килограмме воды дадут нам всего лишь 90 mOsm/kg, вместо 500 , полученных при глюкозе. «Совсем другое кино , не правда ли…?». «Давайте запихнем в три раза больше и получим все равно около 270 mOsm/kg – т.е. по сути гипотонический напиток!» скажут особо энергичные…, но увы, ответит автор , опять эти злосчастные правила организма вставляют палки в колеса нашей безудержной энергии.

Дело в том что, во-первых есть такое понятие , как GI (glycemic index) гликемический индекс, это рейтинг углеводосодержащих продуктов питания, основанный на их постпрандиальной(происходящий после принятия пищи) реакции уровня глюкозы в крови, по сравнению с эталонным уровнем глюкозы. Что бы было понятнее, поясню – мы помним из вышесказанного , что в ответ на получение глюкозы, здоровый организм , вырабатывает инсулин, пища с высоким содержанием глюкозы (декстрозы) , мальтозы характеризуется высоким GI и следовательно высокой скоростью реакции. Мальтодекстрин имеет еще более высокий GI, попадая в кишечник, его распознает особая группа ферментов – секретины ( в частности GIP), так вот в ответ на излишнюю концентрацию глюкозы, они переключают выработку инсулина на максимум. Во-вторых , мальтодекстрин использует для проникновения из кишечника в кровь транспортер -  называемый SGLT1(Sodium-dependent glucose cotransporters) . В реалии он представляет собой транс-мембранный белок(можно сказать канал) , расположенной на той самой апикальной мембране кишечного эпителия . Тот же самый транспортер использует и глюкоза. Функции его просты – используя энергию АТР он может «протащить» через себя 1 молекулу глюкозы или мальтодекстрина. Естественно ничего не дается просто так и маленькая молекула глюкозы проскочит быстрее длинной цепочки мальтодекстрина. И это rate limiting factor (бутылочное горло) – суммарно мы можем рассчитывать на транспортировку, около 1г в минуту или около 60г мальтодекстрина/эквивалента глюкозы в час.  Если дадим туда больше – возникнет «давка» (oversaturated state) и пропускная способность упадет еще ниже. В дополнении ко всему, через некоторое время проявится такой очень неприятный эффект как hypoglycemic rebound, "забитые каналы" ухудшают кишечное всасывание  мальтодекстрина/глюкозы , что растягивает этот процесс во времени и мы имеем огромное количество биодоступной глюкозы , при уже завершившейся нагрузке, в результате возникает гистерезис - организм вырабатывает еще большее количество инсулина , что в последствии ведет к гипогликемии, снижению уровня глюкозы в крови, ниже минимального значения. Симптоматика может быть от неприятной до очень серьезной , как то потеря сознания и прочие печальные последствия.

Однако мы вспоминаем, что нам нужно 90г углеводов в час , что же делать !?

На помощь приходит фруктоза – моносахарид, один из трех вместе с глюкозой и галактозой, способный проникнуть из кишечника непосредственно в кровь. Плюс ее в том, что фруктоза использует другую группу транспортных белков – GLUT5 для проникновения внутрь. В реалии механизм всасывания фруктозы еще не до конца изучен , есть мнение что транспорт ее сопровождается натрий-калиевым градиентом , потому что иногда идет против осмотического градиента , но большинство ученых склоняются к пассивному транспорту фруктозы. Пропускная способность GLUT5 достигает 0.5г в минуту, что дает нам около 30г в час.

Совокупно с мальтодекстрином, это даст нам нужные, около 90г углеводов в час. Изображение ниже поможет визуализировать описанную выше картину.

Интересное отступление - ученые выяснили, что количество рецепторов для глюкозы, фруктозы, сахарозы, в тонком кишечнике, не постоянная величина - она изменяется со временем, завися, от типа питания и даже подлежит тренировке.

В целом мы разобрались с основным питанием и можно перейти к еще одной малой , но важной группе необходимых для спортивного питания веществ – электролитов.  Электролиты в биологии, это минералы, имеющие электрический заряд и растворимые в водных растворах, как то вода, биологические жидкости или кровь. Читая этот текст и просматривая картинки вы наверняка заметили довольно часто употребляемые химические элементы , к примеру , натрий – Na. Электролиты очень важны для нашей жизни , они способствуют поддержанию гомеостаза, поддержанию кислотно-щелочного уровня, перемещению питательных веществ внутрь клетки и наоборот , транспорт отработанных наружу, поддержка мышечной и нейро – функциональности, сердечного ритма и кровяного давления , здоровья зубов и костей и тп и тд.

Как уже было замечено , натрий (Na)  - один из важнейших электролитов. В зоне его ответственности не только клеточный транспорт , но и важнейшая функция – поддержания проводимости нервных сигналов. К сожалению, самый главный ,он более всего подвержен истощению – потери с потом(мы помним – пот соленый) и мочой(тут либо верим , либо..). Тело взрослого человека в среднем содержит 90г натрия, почти половина из которого растворена во вне-клеточных жидкостях , чуть меньше (35г) содержится в костях и остальное внутри клеток и около 10г содержится во внутри-клеточном пространстве. Нормальное суточное потребление натрия при «спокойном» ритме жизни – около 2-3г в сутки, естественно при серьезной спортивной нагрузке эта цифра увеличивается. Острое отравление натрием возможно при превышении потребления 0.5-1г на кг массы тела, т.е. для взрослого мужчины 80кг , 40-80г натрия вызовут интоксикацию. Общеизвестно, что самый богатый и доступный источник натрия для нашего организма это Sodium Chloride -NaCl или обычная соль. Не будем так же забывать про то, что соль это один катион натрия и один анион хлора , следовательно 1г натрия содержится примерно в 2.5г соли.

Очень удачно вспомнив про соль , мы переходим к следующему важнейшему электролиту, после натрия, в организме – хлору Cl. Ключевая роль содержится в регулировке гомеостаза и прежде всего баланса жидкостей организма, имея отрицательный заряд – способен поддерживать электрическую нейтральность и конечно же кислотно-щелочной баланс. Нельзя не вспомнить , что для переваривания пищи наш желудок секретирует в том числе соляную кислоту – HCL , непременным компонентом которой, является хлор. Взрослый человек содержит в себе в среднем 80г хлора , диетарная потребность – около 2.5г в сутки  в «спокойном» режиме. При учете молярной массы хлора в 35 g/mol , а NaCl – 58.5 g/mol , не трудно посчитать – 1г соли даст нам около 0.6г хлора. Потери хлора при активной нагрузке – самые значительные.

Следующий не менее важный электролит – калий , К , Potassium. Он так же ответственен за проводимость нервных сигналов , клеточный транспорт , но в нашем случае его важнейшая роль – в способности поддержания сократительной способности мышц. Среднее количество калия в теле взрослого человека – около 140г. Потери при нагрузке самые минимальные.

Давайте посмотрим на картинку ниже , здесь изображены средние потери трех главных электролитов при низких (~25%VO2Max) – LOW и высоких – MOD (~65%VO2Max). За основу были взяты данные от нескольких профессиональных спортсменов - велосипедистов.

Заявленная продолжительность нагрузки – 1.5часа. Средние потери – это потери приведенные к единой массе тела (около 71кг).

Запомним эти данные, они пригодятся нам для расчетов в построении своего, индивидуального напитка. Максимально – 250мг К, 2.5г Cl и 1.5г Na.

Быстро пробежимся по остальным значимым электролитам – прежде всего это кальций и магний.

Взрослый человек содержит более 1.2 кг кальция ,Ca, 99% которого находятся в костной ткани. К важнейшим ролям кальция относятся- участие в мышечной работе , ферментная активация , клеточная дифференциация , работа иммунной системы, apoptosis и тп и тд. Нас, прежде всего интересует тот 1% кальция, что растворен в крови и внеклеточных жидкостях.  В применимости к тренировкам , тяжело говорить о возможности краткосрочного дефицита кальция, поскольку 99%-е депо костной ткани находится рядом, но в долгосрочной перспективе необходимо этого избегать, поэтому все уважаемые производители спортивного питания стараются включать его в рацион.

Магний- Mg, так же является важным элементом для организма, так же незаменима его роль в нервной системе , мышечной работе , делении клеток, является вторым по биодоступности внутриклеточным катионом после калия. Средняя концентрация магния в крови составляет 0.6-1 mmol/L и для поддержания таковой в спокойном режиме человеку хорошо бы потреблять около 400мг в сутки. Аналогично с кальцием , около 60% магния содержится в костной ткани , представляя собой биодоступное депо. Дополняя это низкой скоростью абсорбции в кишечнике ( в среднем около 3 часов) магний не является элементом , «для немедленного спасения» , но как и кальций теряется за время упражнений и упреждающее восполнение его запасов является хорошим правилом.

Есть еще два электролита , нуждающихся в рассмотрении это  бикарбонаты и фосфаты. К сожалению у автора пока не хватило сил для освоения этих так же важных компонентов , рассматриваю их как “ THE THING TO DO” на ближайшее будущее.

Итак , мы детально рассмотрели практически все компоненты нашего питающего напитка и можно переходить к практическим расчетам и собственно построению , но перед этим еще одна важная вещь….

Для любой пищи и прежде всего для напитков есть такой важный параметр как palatability, на русский он переводится как вкусовые качества, но мне кажется, перевод не полностью раскрывает смысл. Смысл этого параметра – это качество быть вкусным и применимым, для данного индивидуума, в данный момент.  Примером может служить, например, глинтвейн – который прекрасно «зайдет» после или вовремя зимней прогулки , нежели в жаркой пустыне, а кто-то скажет – «глинтвейн вообще гадость, в любое время».  Смысл следования palatability напитка в том, что бы создать напиток, который вам будет приятно пить во время тренировки. Есть конечно некие общие критерии – например сладость – характеризует собой энергию , вкус и кислинка лимона – освежение и дополнительную гидратацию , соль – усиливает вкусы, ароматизаторы – создают впечатление натурального и тд и тп. И как мы помним из вышесказанного , все это не просто так – орафарингальные рецепторы все передают в мозг , а тот уже делает соответствующие энзиматические выводы…

Часть практическая

Итак, в теоретической части мы рассмотрели необходимые вещества и объемы для создания собственного «энергетического напитка». В этой части мы займемся практической его реализацией.

Я уже довольно долгое время увлекаюсь хоккеем. Как известно – время не стоит на месте, цифры на торте в день рождения, увеличиваются, а приходится играть с более молодыми соперниками. Отчасти это, отчасти отсутствие хороших, доступных спортивных напитков на полках и конечно «психотип DIY-щика» , подтолкнуло к созданию собственной их версии.

Ремарка – далее я буду ссылаться на некоторых известных производителей спортивного питания , например SIS, Gatorade, Powerade, Exeed. В хоккее , в частности в Nhl, официальным напитком признаны напитки компании BioSteel, но если честно , посмотрев на их продукцию, почитав про них и попробовав, я ничего не понял. По первым впечатлениям это чисто маркетинговый ресурс. В отличие, например,  от Gatorade, которых они заменили на этом поприще.

Итого – создаем спортивный напиток для хоккеиста, проводящего на льду 1-1.5 часа - чередующейся высокой аэробной нагрузки(среднее время отдыха 2-3 минуты, затем в поле 2-3 минуты), мужчины, вес 89кг , показатель VO2max около 51 (цифры старые, но надеюсь..), нагрузка довольно высокая , но не максимальная, поэтому рассматриваем уровень нагрузки – 65%V2Omax. Конечно, опять необходима ремарка – хоккеист здесь дан, как пример,  подобные напитки могут быть спроектированы для разных видов спорта, где важна выносливость, запас сил и тд, да и не только спорта…

Расчеты будем вести на 1л или 1 кг воды, фильтрованная водопроводная вода в моем городе, СПб, обладает довольно низким осмотическим давлением – около 2-3 mOsm/kg , тем же кто будет использовать другую воду, следует учитывать этот параметр. Простой пример, средний показатель минерализации водопроводной воды СПБ  - 40-70 мг/л. Этот же показатель для источника в Виллози(пригород), достигает 900 мг/л, что может поменять картину общей осмоляльности нашего раствора. Идеально использовать дистиллированную воду, тогда мы избавим себя от случайностей.

Подробный расчет, для облегчения понимания,  я буду показывать в обратном порядке (т.е. я изначально определился с общим количеством углеводов и электролитов и поясняю структуру их расчета).

Касательно выбора самих компонентов - прежде всего это легко доступные , водорастворимые носители основного "действующего вещества", композиционно пригодные друг для друга.

Мы рассмотрели в первой части нашей статьи, что на максимуме мы способны метаболизировать около 90г углеводов в час, практическую нагрузку, будем считать как 65% от максимальной – т.е. нам потребуется около 55г углеводов.

Итак , первые ингредиенты -  углеводы, мальтодекстрин и фруктоза. Эффективное сочетание – 2:1 (как выше отмечалось для успешного проникновения в кровь) или 37г мальтодекстрина и 18 г фруктозы. Считаем осмоляльность :

Мальтодекстрин и фруктоза не диссоциируют в воде, т.е. при растворении мы получаем н-ое количество молекул мальтодекстрина или фруктозы, Поэтому моляльность будет равна осмоляльности.

Далее электролиты . Тут нам потребуются более точные весы, можно купить недорогие ювелирные, которые позволят делать миллиграммовые дозировки.

Первый– Na (натрий). Очень важный компонент , наличие его в напитке помогает предотвратить гипонатринемию (состояние при котором содержание натрия в крови падает ниже 135 ммоль/литр), симптомы – плохая концентрация внимания, потеря баланса, вялость мышц и тп. Хоккей характерен тем, что в дополнении к довольно большой физической нагрузке, игроку в поле приходится довольно шустро соображать (очень большие скорости)- куда и как отдать передачу, где партнеры, где соперник, каким финтом обыграть защитника, а времени на это миллисекунды, поэтому «хорошая соображалка» очень важна, про важность сохранения баланса на коньках даже и говорить не стану. Плюс ко всему, натрий важнейший транспортный компонент практически во всех типах клеток. Как уже упоминалось, ученые посчитали, что профессиональный спортсмен за 1.5 часа активных упражнений может потерять 1.5г натрия, Gatorade , дает цифру 1г в час, другой производитель – SIS , чуть больше. Что касается меня , я не олимпийский чемпион , но потею очень активно , следовательно принял для себя общую  цифру – как 65% от 1г , следовательно 650 мг. Самый простой источник Na – пищевая соль , NaCl, она очень удобна тем , что в ней содержится и второй важный компонент – хлор. Сразу оговорюсь , что соль – не единственный источник Na в нашем напитке, как и Cl. Биодоступность некоторых компонентов так же связана с их химической или практической реализацией и доступностью (например, калий доступен в хлориде калия KCl, натрий в виде соли и тд).  Считаем NaCl  1г.  Молярная масса Na – 23 g/mol , молярная масса хлора – 35.5, NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol. Не трудно вывести , что в 1г соли будет 0.397г Na и 0.612г Cl.

Как я уже упоминал , соль –диссоциирует в растворе , образуя один катион натрия и один анион хлора , поэтому осмоляльность будет удвоенной моляльностью.

Приведу пример расчета, что бы понимать как считать свои цифры :

Молярная масса соли – 58 g/mol , следовательно 1г это 0.017 молей NaCl, при массе растворителя 1кг – моляльность раствора будет 0.017 mol/kg или 0.034 осмотических или 34 mOsm/kg (милли-осмотических-моль на кг). Я округляю цифры, поскольку мы не считаем лекарственные препараты и в данном случае сотые и десятые не столь важны. Еще раз – данные здесь глубоко индивидуальны, в своих отчетах SIS и Gatorade , показывали , что некоторые индивидуумы умудрялись терять до 4г Na ,с почти 4л жидкости, что конечно очень много, ориентироваться на такие пиковые значения мы не будем.

Еще раз оговорюсь – подсчеты итерационны, придя к одной теоретической расчетной концентрации, ты понимаешь, что нарушается другой параметр и начинаешь аппроксимировать. Так например и с Na, вообще по собственным замерам, я теряю около 1.5л жидкости за 1 час с небольшим тренировки и вообще хорошо бы увеличить норму Na, но в конечном счете это приведет к гиперсолености напитка, что тяжело будет скорректировать другими компонентами.

Второй элемент – К, калий. В доступном и растворимом виде, калий удобно взять из хлорида калия – КCl. Как вы помните из данных по максимальному расходу это 250мг , мы берем 65% этой нормы – т.е. около 160мг. Эту массу нам обеспечат 300мг KCl - Молярная масса K – 39,09 g/mol , молярная масса хлора – 35.5, KCl = 39 + 35.5 = 74.5 g/mol. Не трудно вывести , что в 0.3г KCl будет 0.157г K и 0.143г Cl.

Хлорид калия так же диссоциирует в водном растворе на K+ и Cl-. Следовательно, будем иметь 0.004  мол на кг или 8 mOsm/kg.

Третий компонент Хлор - Cl . Благодаря первым двум компонентам мы получили суммарно 755 мг хлора, что при 2.5г максимального потребления конечно серьезно не дотягивает до нормы в 1.5-1.6г , но как говорится , приходится чем то жертвовать. Больше источников хлора нет, изменение нормы других компонентов не желательно. SIS и Gatorade не публикуют данные о хлоре в своих Nutrients fact, видимо точно так же используют поваренную соль, оставляя хлор, на то, сколько получится.

Следующий компонент – Лактат Кальция (Calcium Lactate) C6H10CaO6. Представляет собой кальциевую соль молочной кислоты. У этого компонента двойная роль – во-первых доставка анионов кальция (Ca2+) , во-вторых изменение рН(водородный показатель\показатель кислотности) раствора в более щелочную сторону. Дело в том, что следующие компоненты будут привносить кислотную составляющую в наш напиток, снижая общий уровень рН примерно до 5, а это не очень полезно для зубной эмали. Но , конечно нужно дать ремарку, что например аналогичный показатель знаменитой Coca-Cola это 2.5 и никто особо не беспокоится за зубную эмаль…

Лактат кальция в воде будет диссоциировать на катионы кальция (Ca2+) и анионы молочной кислоты (Lactic acid) . Следовательно при расчете осмоляльности мы должны это учитывать. Массовая доля кальция очень варьируется среди производителей напитков, внятных статей по поводу его дозировки так же нет. Например SIS заявляет о 660мг на литр , Powerade о 40, IsoStar о 320 и тд. Для себя , я пришел к эмпирическим данным – 3г лактата кальция , что нейтрализует кислотность до pH5 и привносит 390мг кальция.

Следующий компонент – цитрат натрия (Sodium citrate) Na₃C₆H₅O₇. Основная суть данного компонента – дополнительный, источник натрия , но позволяющий не увеличивать соленость напитка. Тут мы вспомним, что в первой главе я упоминал параметр palatability, с определением – «подходящий нам по свойствам в данный момент», так вот предыдущие источники Na и K , в виде хлоридов, имеют ярко выраженный соленый вкус и если не ограничивать их массовую долю, напиток получится слишком соленый. Представляет собой соль лимонной кислоты, но, не смотря на это, является подщелачивающим агентом (т.е. увеличивает рН). Так же как Лактат кальция, в воде он будет диссоциировать на катионы натрия (Na+) и анионы лимонной кислоты (Citric acid) . Следовательно, при расчете осмоляльности мы должны это учитывать.

Последний функциональный компонент напитка – источник магния, магний цитрат(Magnesium citrate) C6H6MgO7(1:1). Здесь нужно сделать важную ремарку – Дело в том, что один из главных принципов подбора компонентов для напитка – их способность к растворимости в воде. Цитратов магния в природе существует несколько, первый это тот который я упомянул, C6H6MgO7(1:1), сокращённо называется «1 к 1» (один атом магния к одной молекуле цитрата) другой, называется три-магнезиум цитрат «3:2» (три атома магния к двум молекулам цитрата) и имеет формулу C12H10Mg3O14. Последний очень плохо растворим в воде (первый, кстати, то же не важно), поэтому мы выбираем первый. Как я уже писал в первой части, магний не относится к средству первой необходимости по причине своего довольно длительного времени всасывания в кишечнике (3-4 часа). Включение его в рацион своего напитка я называю «превентивной мерой».

По мнению науки, суточное потребление магния для обычного человека должно быть около 200-400мг, активная нагрузка увеличивает эти нормы на 20%. Если учесть, что суточную норму мы компенсируем едой, то дополнительные 100мг можно добавить и через напитки. Субъективно, магний очень хорошо воздействует на нервную систему, успокаивающе, есть научные работы, которые доказывают, что присутствие дополнительного магния увеличивает силу голени, крутящий момент при разгибании колена, силу разгибания голеностопного сустава, максимальное изометрическое сгибание туловища, вращение и прыгучесть. Магний самый дорогой из всех компонентов, субъективно эффект от дополнительного приема магния, даже вне напитка, мне понравился, но немедленного влияния на перфоманс он не оказывает , добавлять или нет – на собственное усмотрение. Есть несколько но, связанных с цитратом магния, первый и важный - это его расслабляющее действие на кишечник, в больших дозах (т.е. бегунам на большие дистанции у которых и так проблемы с «этим делом»,  к дозировкам относиться очень аккуратно), второй момент - его наихудшая из всех вышеперечисленных компонентов, растворимость в воде (бутылку трясти нужно долго и тщательно). Магний в растворе так же будет диссоциировать на ионы магния и лимонной кислоты.

В 1г магний цитрата находится 13% магния , т.е. 130мг.

Итак, мы закончили со всеми «функциональными» компонентами напитка. Если попробовать его сейчас , то вкус его будет напоминать чуть сладковато-соленый, может кто-то найдет это приемлемым, но большинство - нет. Поэтому, вспоминая про palatability, сместим вкус в более «кислотную сторону» и добавим ароматизатор.  Помогут нам это сделать обычная лимонная кислота , Citric acid , C₆H₅O₇ и искусственный подсластитель-ароматизатор, тут каждый может проявить изобретательность, лично я использую порошковый ароматизатор на базе аспартама, «лесные ягоды», точный состав не известен, но навеска около 1г (ароматизатора) не оказывает влияние на энергетический состав или осмоляльность напитка.  Лимонная кислота, она не диссоциирует в растворе, следовательно не прибавит много к его осмоляльности. Я, эмпирически , пришел к 1.1г кислоты для своего напитка.

Итак, суммируем и резюмируем.

Общая осмоляльность напитка должна получиться 245 mOsm/kg(гипотоник). Общее содержание углеводов – 55 г .                                                        Электролиты : Na -660mg , K-160mg, Cl-760 mg, Ca-390mg, Mg-130mg.                   Общая масса сухих веществ – 63г. Для растворения в 1кг воды. pH раствора будет лежать в переделах 4.8-5.5, т.е. не сильно кислотный.

Конечно, лично я, не беру 1л воды для часовой тренировки, мой размер это 0.5л бутылка, соответственно все компоненты делятся на 2. Как я уже говорил, вода может играть роль в создании дополнительного осмотического давления из-за растворенных в ней веществ (можно взять дистиллированную воду), но даже это и даже небольшие погрешности в миллиграммовых дозировках не изменят тип напитка с гипотонического на изо- или гипертонический и наша цель в ускоренном всасывании и ре-гидратации будет достигнута.

В качестве итога

Мы прошли теоретический и практический путь, позволяющий нам разумно, основываясь на знаниях и персональных потребностях, сконструировать напиток для поддержания организма в период высокой нагрузки. Всем ли он нужен ? – Очевидно - нет, не всем. Как уже упоминалось, всех индивидуумов, характеризует индивидуальность, это и разные запасы воды в организме и разный запас гликогена и ферментов активирующих его преобразование и тренированность мышц и тп и тд. Наблюдая за множеством участников различных команд я вижу, что примерно 40-50% таскают с собой питье , около 10-15% используют спортивные напитки , разговаривая с людьми, я понимаю, что менее 1% делают это с пониманием того , что они «туда засыпают, сколько и для чего». Может быть, отчасти, эта статья поможет сориентироваться в этой, довольно не простой, теме. Конечно, нельзя не упомянуть, что рассматриваемые спортивные напитки это всего лишь часть правильного спортивного питания, особенно для тех, кто занимается этим серьезно. Все рассмотренные ингредиенты можно купить в интернете или обычных магазинах. Дешевле ли это будет – однозначно, интереснее – конечно!

Всем здоровья и новых спортивных успехов!

Список литературы:

• The Hydrating Effects of Hypertonic, Isotonic and Hypotonic Sports Drinks and Waters on Central Hydration During Continuous Exercise: A Systematic Meta-Analysis and Perspective . David S. Rowlands, corresponding author Brigitte Hani Kopetschny, and Claire E. Badenhorst  Sports Med. 2022; 52(2): 349–375.

• Isotonic sports drinks: formulation and physiological effects of their consumption. Yanelis Ruiz and Mario A. García. September 2022QhaliKay Revista de Ciencias de la Salud

• Effects of Electrolyte Supplements on Body Water Homeostasis and Exercise Performance during Exhaustive Exercise. by Dong-Hun Choi ,Joon-Yong Cho , Jung-Hoon Koo  andTae-Kyung Kim , ORCID Appl. Sci. 2021

• Nutritional Supplements for Endurance Athletes. Christopher Rasmussen Texas A&M University,Mike Greenwood Texas A&M University, Douglas Kalman Nova Southeastern University, Jose Antonio Nova Southeastern University, January 2008 DOI:10.1007/978-1-59745-231-1_11.

• Sweating Rate and Sweat Sodium Concentration in Athletes: A Review of Methodology and Intra/Interindividual Variability. Lindsay B. Baker , Sports Med. 2017; 47(Suppl 1): 111–128.

• Fructose co‐ingestion to increase carbohydrate availability in athletes. Cas J. Fuchs, Javier T. Gonzalez and Luc J. C. van Loon, J Physiol. 2019 Jul 15; 597(14): 3549–3560.

• The role of oropharnygeal receptors in thirst perception after dehydration and rehydration, Obika, LFO., Okpere, S.O., Ozoene, J.O. and Amabebe, E. Department of Physiology, School of Basic Medical Sciences, University of Benin

• Mechanisms of sodium balance: total body sodium, surrogate variables, and renal sodium excretion. Peter Bie. PMID: 30110176

• Revised Reference Values for the Intake of Sodium and Chloride. Daniela Strohm, Angela Bechthold, Sabine Ellinger, Eva Leschik-Bonnet, Peter Stehle, and Helmut Heseker. Ann Nutr Metab. 2018 Feb; 72(1): 12–17.

• - Exercise intensity effects on total sweat electrolyte losses and regional vs. whole-body sweat [Na+], [Cl−], and [K+]. Lindsay B. Baker, Peter John De Chavez- PepsiCo Inc., Corey T. Ungaro-PepsiCo Inc., Bridget C. Sopeña. February 2019European Journal of Applied Physiology 119.

• - Skeletal muscle energy metabolism during exercise. Mark Hargreaves & Lawrence L. Spriet . Nature Metabolism volume 2, (2020)

• - Intestinal water absorption – implication for formulation of rehydration solutions. JB Leiper, Int J Sports Med. 1998 Jun.

• - Glucose transporters in the small intestine in health and disease. Herman Koepsell. European Journal of Physiology. 23 Aug 2020.